考虑热膨胀的角接触球轴承动态及热特性研究

作者：李俊浩,张长. 日期：2023-02-15/span> 浏览：1176 查看PDF文档

摘要:联合载荷作用的角接触球轴承内部受力复杂,在高速重载工况下,轴承各组件因温升产生的热膨胀对轴承运行具有较大影响,为此,在考虑热膨胀影响的情况下,建立了高速运转下角接触球轴承的动态及热特性分析模型,进而对考虑热膨胀影响的轴承动态参数及热特性变化规律进行了分析。首先,根据引入热膨胀的轴承内部几何关系和轴承的受力分析,建立了包含几何平衡方程、滚珠和内圈受力平衡方程的计算模型;然后,基于滚动轴承的生热和传热模型计算了轴承各组件温度,采用间接耦合的方法,将各组件热膨胀量代入载荷计算模型,进行了循环修正计算,分析了热膨胀影响下的轴承动态参数变化规律、生热率大小和温度变化;最后,为了对理论计算模型的正确性进行验证,开展了轴承高速脂润滑温升实验。研究结果表明:热膨胀对角接触球轴承运转的各项参数影响较大;联合载荷对角接触球轴承的稳定运行具有重要影响;考虑热膨胀影响的理论计算温度与实验温度的误差在7％左右,验证了模型对于高速重载下轴承动态参数和温升大小预测的准确性。

关键词:滚动轴承;联合载荷;轴承温升实验;传热模型;载荷计算模型;热膨胀参数;力学及运动学分析

中图分类号:TH133.33文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)12-1643-10

本文引用格式:

李俊浩,张长.考虑热膨胀的角接触球轴承动态及热特性研究［J］.机电工程,2022,39(12):1643-1652.

LI Jun-hao, ZHANG Chang. Dynamic and thermal characteristics of angular contact ball bearings considering thermal expansion［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(12):1643-1652.